船舶在波浪中的运动

二、船舶在波浪中的运动

一）横摇

1.船舶横摇及其防止措施

1）横摇周期Tθ（倾角θ＜15º）Tθ=Tθ：横摇周期；B：船宽GM：初稳性高度。任务一认识波浪对操船的影响TE=

2)波浪遭遇周期VW：波速；VS：航速；λ：波长；ψ：船首遭遇波浪的夹角。3)横摇摆幅=amax：最大波面角；Tθ：横摇周期；TE：波浪遭遇周期任务一认识波浪对操船的影响任务一认识波浪对操船的影响

4)影响横摇的因素

(1)amax越大，能量越大，λ变小而波高变大，θ变大。

(2)取决于Tθ/TE

Tθ/TE＜1时，横摇较快，很少上浪，但船体受惯性力大;

Tθ/TE＞1时，横摇较慢，角度不大，但甲板上浪较多；

Tθ/TE≈1时，横摇最激烈，横摇角越摇越大，将出现最大横摇摆幅，严重时将导致船舶倾覆，这种现象称为谐摇。

0.7＜Tθ/TE＜1.3谐摇区任务一认识波浪对操船的影响2.减轻横摇的措施1）调整船舶固有横摇周期调整GM，使Tθ/TE＞1.3或Tθ/TE＜0.72）改变遭遇浪向角，船速二）船舶纵摇、垂荡及其防止

1.纵摇和垂荡

1）纵摇、垂荡周期TP：纵摇周期；

L：船长；CP：纵摇周期系数：客船取0.45～0.55;客货船取0.54～0.64;货船取0.54～0.72;油船取0.80～0.91。（1）TP=CPTZ：垂荡周期；d：平均吃水。纵摇和垂荡周期的范围为：货船4～6秒；客船5～7秒；渔船3～4秒。（2）TZ≈2.4任务一认识波浪对操船的影响任务一认识波浪对操船的影响

2）影响船舶纵摇的因素（1）λ/L＜3/4即L＞1.3λ，纵摇角较小；L≤λ时，纵摇严重。（2）TP/TE＜1时，船首迎长浪航行或航速很低，顺浪航行随波而摇，摆幅

TP/TE＞1时，船首迎短浪航行或航速大，纵摇小；

TP/TE≈1时，谐摇、纵摇剧烈，容易发生打空车、甲板上浪、拍底等现象。（3）船速：VS越大，纵摇越大，但当TP/TE＞1.2时，任何速度下摆幅都不会太大；（4）航向：顶浪航行纵摇剧烈；（5）货载相对集中船首、尾时，纵摇激烈。任务一认识波浪对操船的影响3）影响垂荡的因素：（1）TZ/TE：TZ/TE≈1时，谐摇；（2）波长与船长之比：λ/L≤0.75时，垂荡振幅小；λ/L≥1时，不论是否发生谐摇，都不可避免地发生较大的垂荡。（3）航速：λ/L≤0.75时，船速影响较小；

λ/L≥1时，船速越高，垂荡越激烈。（4）波高：波高越大，垂荡越激烈。任务一认识波浪对操船的影响2.纵向受浪时产生的危险现象及防止

1）拍底：（1）危害：损伤船体；（2）产生拍底的原因：①λ/L≈1

②d/L＜5%，轻载容易拍底，2/3载以上不易拍底；③船速越快，拍底越严重；Fr=0.14～0.21

时容易发生拍底；

④Cb及Cp越大，拍底越严重，U型比V型强度大；⑤气候与海况：风力达到5级以上时，中型船易拍底。任务一认识波浪对操船的影响（3）缓解拍底的措施①减速②使吃水大于1/2满载吃水③调整航向、航速。

2）甲板上浪：降速或调整遭遇角；

3）打横和尾淹：采用变速措施；

4）螺旋桨空转：（加大沉深）调整航向，降低转速。任务一认识波浪对操船的影响

三）首摇及保向

1.波浪直接作用所引起的首摇

1）吃水浅的轻载状态首摇大；

2）波长、船长与波浪遭遇角的配合恰好使